新高考物理二輪專題復(fù)習(xí)精練專題13 熱學(xué)（原卷版）

專題十三、熱學(xué)第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張一、分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律1．建構(gòu)知識(shí)體系2．突破三類估算問(wèn)題(1)油膜法估算分子直徑：d＝eq\f(V,S)V為純油酸體積，S為單分子油膜面積(2)分子總數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,Mm)·NA＝eq\f(V,Vm)NA[注意]對(duì)氣體而言，N≠eq\f(V,V個(gè))。(3)兩種模型：球模型：V＝eq\f(4,3)πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)。立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距)。二、固體、液體和氣體1．建構(gòu)知識(shí)體系2.規(guī)避三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)晶體與非晶體之間可以互相轉(zhuǎn)化。有些晶體屬于同素異形體，如金剛石和石墨。(2)溫度升高，氣體分子動(dòng)能總和增加，但內(nèi)能不一定增加。(3)氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)是氣體分子頻繁碰撞的結(jié)果，而地球表面的大氣壓強(qiáng)可認(rèn)為是大氣受到地球的引力而產(chǎn)生的。三、氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程1．建構(gòu)知識(shí)體系2．掌握三個(gè)要點(diǎn)(1)壓強(qiáng)的計(jì)算①被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解。②應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強(qiáng)單位為Pa。若應(yīng)用p＝p0＋h或p＝p0－h(huán)來(lái)表示壓強(qiáng)，則壓強(qiáng)p的單位為cmHg或mmHg。(2)合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程①若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列式求解。②若氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律列方程求解。(3)多個(gè)研究對(duì)象的問(wèn)題由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問(wèn)題，要注意尋找兩團(tuán)氣之間的壓強(qiáng)、體積或位移關(guān)系，列出輔助方程，最后聯(lián)立求解。第二部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1．（2022高考北京卷）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說(shuō)法正確的是（）A．從a到b，氣體溫度保持不變B．從a到b，氣體對(duì)外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小D．從b到c，氣體從外界吸熱2.（2022高考上海）將一個(gè)乒乓球浸沒(méi)在水中，當(dāng)水溫升高時(shí)，球內(nèi)氣體（）A、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能變小，壓強(qiáng)變小B、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能變小，壓強(qiáng)變大C、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)變小D、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)變大3.（2022高考上海）如圖所示，兩根粗細(xì)相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內(nèi)封有一段長(zhǎng)30cm的氣體，右管開(kāi)口，左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg?，F(xiàn)移動(dòng)右側(cè)玻璃管，使兩側(cè)玻璃管內(nèi)水銀面相平，此時(shí)氣體柱的長(zhǎng)度為（）A.20cmB.25cmC.40cmD.45cm4.（2022高考上海）在描述氣體狀態(tài)的參量中，是氣體分子空間所能夠達(dá)到的范圍。壓強(qiáng)從微觀角度來(lái)說(shuō)，是的宏觀體現(xiàn)。5.（2022高考遼寧物理）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示，此過(guò)程中該系統(tǒng)（）

A.對(duì)外界做正功 B.壓強(qiáng)保持不變 C.向外界放熱 D.內(nèi)能減少6.（2022山東物理）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)氣缸開(kāi)口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)SKIPIF1<0過(guò)程中，缸內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做正功B.內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小C.溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D.溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加7.（2022高考河北）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同。氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將______（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將______（填“升高”“降低”或“不變”）。

8．[選修3-3]（12分）（1）（4分）（2022重慶高考）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A．吸收熱量B．壓強(qiáng)增大C．內(nèi)能減小D．對(duì)外做負(fù)功9（8分）（2022重慶高考）某同學(xué)探究一封閉氣缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為SKIPIF1<0的等容過(guò)程，當(dāng)溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0；圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為SKIPIF1<0的等壓過(guò)程。取SKIPIF1<0為SKIPIF1<0，求①等容過(guò)程中，溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②等壓過(guò)程中，溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的體積。10.（2022高考河北）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過(guò)，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0?；钊娣e為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為SKIPIF1<0，各接觸面光滑。連桿的截面積忽略不計(jì)?，F(xiàn)將整個(gè)裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來(lái)的SKIPIF1<0，設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度保持不變，求：（i）此時(shí)上、下部分氣體的壓強(qiáng)；（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。

11（2022·全國(guó)理綜甲卷·33（1））（5分）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如SKIPIF1<0圖上從a到b的線段所示。在此過(guò)程中________。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．氣體一直對(duì)外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對(duì)外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量12（2022·全國(guó)理綜甲卷·33（2））（10分）如圖，容積均為SKIPIF1<0、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為SKIPIF1<0、溫度為SKIPIF1<0的環(huán)境中：兩汽缸的底部通過(guò)細(xì)管連通，A汽缸的頂部通過(guò)開(kāi)口C與外界相通；汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（i）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度；（ⅱ）將環(huán)境溫度緩慢改變至SKIPIF1<0，然后用氣泵從開(kāi)口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強(qiáng)。13（6分）（2022·高考廣東物理）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個(gè)過(guò)程__________（選填“是”或“不是”）自發(fā)過(guò)程。該過(guò)程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量__________（選填“大于”“等于”或“小于”）從室內(nèi)吸收的熱量。14（6分）（2022·高考廣東物理）玻璃瓶可作為測(cè)量水深的簡(jiǎn)易裝置。如圖14所示，潛水員在水面上將SKIPIF1<0水裝入容積為SKIPIF1<0的玻璃瓶中，擰緊瓶蓋后帶入水底，倒置瓶身，打開(kāi)瓶蓋，讓水進(jìn)入瓶中，穩(wěn)定后測(cè)得瓶?jī)?nèi)水的體積為SKIPIF1<0。將瓶?jī)?nèi)氣體視為理想氣體，全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，重力加速度g取SKIPIF1<0，水的密度SKIPIF1<0取SKIPIF1<0。求水底的壓強(qiáng)p和水的深度h。15（2022·全國(guó)理綜乙卷·33）（1）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c，其過(guò)程如SKIPIF1<0圖上的兩條線段所示，則氣體在（）

A.狀態(tài)a處壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B.由a變化到b的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C.由b變化到c的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變D.由a變化到b的過(guò)程中，氣體從外界吸熱E.由a變化到b的過(guò)程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能16（2022·全國(guó)理綜乙卷·33）（2）.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過(guò)連接處。活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、m，面積分別為SKIPIF1<0、S，彈簧原長(zhǎng)為l。初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為SKIPIF1<0，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為SKIPIF1<0。已知活塞外大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無(wú)漏氣，不計(jì)彈簧的體積。（1）求彈簧的勁度系數(shù)；（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度。17.（2022山東物理）某些魚類通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為通過(guò)閥門相連的A、B兩個(gè)密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過(guò)閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處。B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為ρ，重力加速度為g。大氣壓強(qiáng)為p0，求：（1）魚通過(guò)增加B室體積獲得大小為a的加速度、需從A室充入B室的氣體質(zhì)量m；（2）魚靜止于水面下H1處時(shí)，B室內(nèi)氣體質(zhì)量m1。

18．（2022新高考海南卷）足夠長(zhǎng)的玻璃管水平放置，用長(zhǎng)SKIPIF1<0的水銀封閉一段長(zhǎng)為SKIPIF1<0的空氣柱，大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，環(huán)境溫度為SKIPIF1<0，將玻璃管緩慢逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到豎直，則：①空氣柱是吸熱還是放熱？②空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?？③?dāng)氣體溫度變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度又是多少？19.（2022新高考江蘇卷）自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們對(duì)密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說(shuō)法中正確的是（）A.體積增大時(shí)，氫氣分子的密集程度保持不變B.壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C.因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D.溫度變化時(shí)，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會(huì)變化20.（2022新高考江蘇卷）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩個(gè)過(guò)程，其中SKIPIF1<0為等溫過(guò)程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）

A.狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B.狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC.SKIPIF1<0過(guò)程中氣體吸收熱量 D.SKIPIF1<0過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功21（2021重慶高考）（4分）圖1和圖2中曲線I、II、III分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規(guī)律，r0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量：①分子勢(shì)能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線I、II、III對(duì)應(yīng)的物理量分別是（在給出的4個(gè)選項(xiàng)中。只有一個(gè)符合要求的）A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③22（2021重慶高考）（8分）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為V1的某氣罐裝有溫度為T1、壓強(qiáng)為p1的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為T1，壓強(qiáng)均為kp1，k為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過(guò)程無(wú)漏氣。①求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積；②若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為T2，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法(1)擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)的對(duì)比現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)①都是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)②都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)(2)對(duì)物體內(nèi)能的理解①等于物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，是狀態(tài)量。②對(duì)于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。③物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)。(3)．晶體和非晶體比較比較晶體非晶體單晶體多晶體形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性（4）.液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動(dòng)，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性。（5）．液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切。（6）．飽和汽壓的特點(diǎn)液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān)。（7）．相對(duì)濕度某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫下水的飽和汽壓的百分比，即：B＝eq\f(p,ps)×100%。（8）對(duì)熱力學(xué)定律的理解(i)改變物體內(nèi)能的方式有兩種，只敘述一種改變方式是無(wú)法確定內(nèi)能變化的。(ii)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W中W和Q的符號(hào)可以這樣確定：只要此項(xiàng)改變對(duì)內(nèi)能增加有正貢獻(xiàn)的即為正。(iii)對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不可能的。（9）熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問(wèn)題的處理方法（10）“汽缸”模型的三種常見(jiàn)問(wèn)題(i)氣體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律和物體的平衡條件解題。(ii)氣體系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題。(iii)兩個(gè)或多個(gè)汽缸封閉著幾部分氣體，并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問(wèn)題，解答時(shí)應(yīng)分別研究各部分氣體，找出它們各自遵循的規(guī)律，并寫出相應(yīng)的方程，還要寫出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式，最后聯(lián)立求解。（11）求解液柱封閉氣體問(wèn)題的四點(diǎn)提醒(1)液體因重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為p＝ρgh(其中h為氣、液接觸面至液面的豎直高度)。(2)不要漏掉大氣壓強(qiáng)，同時(shí)又要盡可能平衡掉某些大氣的壓力。(3)有時(shí)直接應(yīng)用連通器原理——連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強(qiáng)相等。(4)當(dāng)液體為水銀時(shí)，可靈活應(yīng)用壓強(qiáng)單位“cmHg”，使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)捷。（12）等效法求解變質(zhì)量的氣體問(wèn)題在“充氣、抽氣”模型中可以假設(shè)把充進(jìn)或抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問(wèn)題。(i)充氣中的變質(zhì)量問(wèn)題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無(wú)形的彈性口袋收集起來(lái)，那么當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體為研究對(duì)象時(shí)，這些氣體狀態(tài)不管怎樣變化，其質(zhì)量總是不變的。這樣，就將變質(zhì)量的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問(wèn)題了。(ii)抽氣中的變質(zhì)量問(wèn)題用抽氣筒對(duì)容器抽氣的過(guò)程中，對(duì)每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，其解決方法同充氣問(wèn)題類似，假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問(wèn)題。（13）實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)油酸分子的大小利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看作球形，測(cè)出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝eq\f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試能力1.(10分)（2023江蘇百校聯(lián)考第一次考試）如圖所示,豎直放置的絕熱圓柱形容器開(kāi)口向上,用質(zhì)量m=10kg的活塞密封一部分理想氣體,活塞在容器內(nèi)能自由滑動(dòng)且保持水平,容器內(nèi)側(cè)的底面積S=50cm2,開(kāi)始時(shí)氣體的溫度t=27℃,活塞到容器底的距離L=20cm?，F(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體,不計(jì)電熱絲自身吸收的熱量,氣體內(nèi)能增加了48J,活塞緩慢上升的距離h=2cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:(1)活塞停止上升時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度t';(2)在這一過(guò)程中,電熱絲中電流所做的功W。2.(2023浙江名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0的低溫實(shí)驗(yàn)室中有一豎直放置的圓柱形容器，用質(zhì)量為SKIPIF1<0的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無(wú)摩擦滑動(dòng)，容器的橫截面積為：SKIPIF1<0，活塞與容器底的距離為SKIPIF1<0。將整個(gè)裝置靜置于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度為SKIPIF1<0的空氣中，氣體從外界吸收熱量SKIPIF1<0，活塞緩慢上升SKIPIF1<0后再次達(dá)到熱平衡。求：（1）低溫實(shí)驗(yàn)室的溫度SKIPIF1<0是多少？（2）在此過(guò)程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？3.（2023湖南永州一模）如圖所示，玻璃管A上端封閉，玻璃管B上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，兩管下端用軟橡皮管連接起來(lái)后呈U形豎直放置，管中有一段水銀柱，A管上端封閉了一段長(zhǎng)SKIPIF1<0的氣柱，外界氣壓SKIPIF1<0，左右兩水銀面高度差SKIPIF1<0，A管中氣柱溫度SKIPIF1<0。（1）保持A管內(nèi)氣體溫度不變，向下緩慢移動(dòng)B管直至兩管水銀AB面等高，求此時(shí)A管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度SKIPIF1<0；（2）保持第（1）問(wèn)中A、B兩管水銀面等高時(shí)兩管的位置不變，為了讓A管中氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到SKIPIF1<0，則A管中氣柱溫度SKIPIF1<0應(yīng)為多少。4．【物理——選修3-3】（15分）（1）（5分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）下列說(shuō)法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）A．質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體內(nèi)能一定相等B．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)C．裝在絕熱容器中質(zhì)量一定的理想氣體向真空自由膨脹的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功且內(nèi)能減少D．空調(diào)機(jī)在制冷過(guò)程中，向室外放出的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量E．用SKIPIF1<0表示分子勢(shì)能，r表示分子間距離，SKIPIF1<0可能隨r的增大而增大，也可能隨r的增大而減小5.（2023陜西師大附中期初檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，且劇烈程度都與溫度有關(guān)B.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)C.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積容器壁的碰撞次數(shù)一定減少D.溫度相同、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，若均可視為理想氣體，則氫氣的內(nèi)能比氧氣的內(nèi)能大E.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)過(guò)程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行的6.（2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）王亞平在“太空課堂”中，演示了一精彩的實(shí)驗(yàn)——水球?qū)嶒?yàn)。王亞平往水膜內(nèi)注入純凈水，讓它變成一個(gè)“完美”的大水球。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是水球表面層分子比較___________（填“稀疏”或“密集"），表面層分子間的相互作用力表現(xiàn)為_(kāi)__________（填“引力”或“斥力”），正因?yàn)檫@個(gè)表面張力的作用，使得液體表面積盡可能地___________（填“縮至最小”或“擴(kuò)至最大”），于是在失重環(huán)境下形成“完美”的大水球。7.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）下列說(shuō)法正確的是（）A.太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結(jié)果B.布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫分子熱運(yùn)動(dòng)C.某理想氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該理想氣體單個(gè)的分子體積為SKIPIF1<0D.晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量，內(nèi)能增加，但其分子平均動(dòng)能保持不變E.一定質(zhì)量理想氣體克服外界壓力膨脹，但不吸熱也不放熱，內(nèi)能一定減少8.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）如圖所示，兩端封閉且粗細(xì)均勻的豎直玻璃管內(nèi)有一段長(zhǎng)10cm的水銀柱將管內(nèi)理想氣體分隔成上、下兩部分，上部分氣柱的長(zhǎng)度為15cm，壓強(qiáng)為70cmHg，下部分氣柱的長(zhǎng)度為5cm。將玻璃管下部分插入待測(cè)溫度的液體中，水銀柱向上移動(dòng)1cm后穩(wěn)定不動(dòng)。已知環(huán)境的熱力學(xué)溫度為300K，上部分氣柱的溫度始終與外部環(huán)境溫度保持一致，水銀柱的長(zhǎng)度保持不變。求：（?。┎ＡЧ懿迦胍后w中，穩(wěn)定后下部分氣柱的壓強(qiáng)；（ⅱ）待測(cè)液體的熱力學(xué)溫度。9.（2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）如圖，厚度不計(jì)的活塞C將圓柱形導(dǎo)熱氣缸分為A、B兩室，A、B中各封有一定質(zhì)量的理想氣體，A室左側(cè)連通一豎直放置的U形玻璃細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積可忽略）；當(dāng)關(guān)閉B室右側(cè)的閥門K且缸內(nèi)氣體溫度為SKIPIF1<0時(shí)，A、B兩室容積恰好相等，U形管左、右水銀面高度差為SKIPIF1<0。外界大氣壓SKIPIF1<0，不計(jì)一切摩擦。（1）打開(kāi)閥門K，使B室緩慢漏氣，保持缸內(nèi)氣體溫度恒為SKIPIF1<0，當(dāng)活塞C不再移動(dòng)時(shí)，求A室和B室的體積之比；（2）保持閥門K打開(kāi)，再對(duì)A室氣體緩慢加熱，當(dāng)溫度達(dá)到SKIPIF1<0時(shí)，求U形管左、右水銀面的高度差。10.（2023陜西師大附中期初檢測(cè)）如圖，粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，右管上端封閉，左管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，管內(nèi)一段水銀柱在右管內(nèi)封閉一段氣柱A，穩(wěn)定時(shí)左、右兩管中水銀液面相平，氣柱A長(zhǎng)12cm。現(xiàn)在左管中沿內(nèi)壁緩慢倒入水銀，再次穩(wěn)定后氣柱A長(zhǎng)9cm，管內(nèi)氣體溫度不變，左管足夠長(zhǎng)，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，倒入水銀后，求：（1）氣柱A中氣體壓強(qiáng)；（2）左管中倒入的水銀柱長(zhǎng)度。11（2）（10分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）如圖，U形細(xì)玻璃管豎直放置，管中有一段水銀，左、右兩豎直管中水銀液面相平，AB管中封閉的氣柱和水銀柱的長(zhǎng)度均為10cm，將U形管繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)53°時(shí)，AB管中氣柱長(zhǎng)為12.5cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，環(huán)境溫度為300K。（?。┣驜C段玻璃管的長(zhǎng)度；（ⅱ）若玻璃管不轉(zhuǎn)動(dòng)，而使環(huán)境溫度升高，使AB管中的氣柱長(zhǎng)也變?yōu)?2.5cm，則升高后的環(huán)境溫度為多少？12（2023廣東廣州階段測(cè)試）如圖所示，導(dǎo)熱氣缸開(kāi)口向右水平放置，缸內(nèi)活塞密閉效果良好且能無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)活塞在虛線位置靜止（狀態(tài)I），封閉氣體體積為V=1L，通過(guò)給缸體緩慢加熱，氣體膨脹至體積加倍（狀態(tài)Ⅱ），此時(shí)氣缸內(nèi)壁的卡銷自動(dòng)開(kāi)啟，同時(shí)停止加熱，待氣缸慢慢冷卻至環(huán)境溫度（狀態(tài)Ⅲ）。若封閉氣體可視為理想氣體，環(huán)境溫度為27℃，外界大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa。求：（1）請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出封閉氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T的變化圖像，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明作圖所需的關(guān)鍵狀態(tài)參量；（2）若給缸體緩慢加熱的過(guò)程，氣體吸收的熱量為Q=220J，則在氣缸冷卻的過(guò)程氣體放出的熱量是多少？13.（2023湖北新高考協(xié)作體高三起點(diǎn)考試）豎直放置的粗細(xì)均勻的U型玻璃管右端封閉，左端用一進(jìn)氣口與外界大氣連通?，F(xiàn)用一段水銀柱把U型管內(nèi)氣體分為左右兩部分，長(zhǎng)度均為40cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg?，F(xiàn)用抽氣機(jī)把左部分氣體陸續(xù)抽出，停止抽氣后，發(fā)現(xiàn)右管內(nèi)氣體長(zhǎng)度為50cm（未到管底部），此過(guò)程中不考慮兩氣體溫度變化。（1）停止抽氣后，右部分氣體壓強(qiáng)是多少；（2）此過(guò)程中，左部分氣體剩余質(zhì)量是原質(zhì)量的幾分之幾。

14.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）某簡(jiǎn)易溫度報(bào)警裝置的示意圖如圖所示，其原理是：導(dǎo)熱性能良好的豎直細(xì)管中用水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。27℃時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度SKIPIF1<0，水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離SKIPIF1<0，水銀柱高度SKIPIF1<0，用該溫度報(bào)警裝置測(cè)量沸騰的某種液體時(shí)恰好報(bào)警，該液體沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)的關(guān)系表如下。沸點(diǎn)98℃99℃100℃101℃102℃壓強(qiáng)74cmHg75cmHg76cmHg77cmHg78cmHg（1）求當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0；（2）若取出1cm水銀柱，求該裝置報(bào)警時(shí)的熱力學(xué)溫度SKIPIF1<0。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

15.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中．當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg．（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲浚?）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm，需向開(kāi)口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少？16.（2023浙江舟山質(zhì)檢）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了SKIPIF1<0的循環(huán)，其SKIPIF1<0圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.狀態(tài)B時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)A時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能大B.由C到D的過(guò)程中，氣體是等溫變化C.由B到C的過(guò)程中，氣體要放出熱量D.經(jīng)歷SKIPIF1<0一個(gè)循環(huán)，氣體吸收的總熱量大于釋放的總熱量17.（2022年9月甘肅張掖一診）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.理想氣體絕熱膨脹，內(nèi)能一定減少B.相同質(zhì)量的理想氣體，溫度相同，則內(nèi)能相同C.熱量可以從內(nèi)能小的物體自發(fā)地傳遞到內(nèi)能大的物體D.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.功變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程是不可逆的18．（2023南京六校聯(lián)考）對(duì)于教材中以下配圖的說(shuō)明，正確的是

A．甲圖為油膜法估算分子直徑的實(shí)驗(yàn)圖，實(shí)驗(yàn)中需將痱子粉撒的盡量厚一些B．乙圖為布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因示意圖，說(shuō)明微粒越大，液體分子沿各方向撞擊它的數(shù)量越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯C．丙圖為模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理實(shí)驗(yàn)圖，說(shuō)明氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁頻繁碰撞產(chǎn)生的D．丁圖為熱機(jī)工作時(shí)的能流分配圖，說(shuō)明熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%19．（1）（4分）（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，最后從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A。其狀態(tài)變化過(guò)程的P－V圖像如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。則該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為_(kāi)_____K。在氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做______功（填“正”或者“負(fù)”）。在氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體______（填“吸熱”或者“放熱”）。20（8分）（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）趣味運(yùn)動(dòng)“充氣碰碰球”如圖所示。用完全封閉的PVC薄膜充氣膨脹成型，人鉆入洞中，進(jìn)行碰撞游戲。充氣之后碰